三村知広君と富山大学・佐藤勝彦先生らとの共同研究成果が、Journal of the Physical Society of Japan（JPSJ）に発表されました。本論文はPapers of Editors’ Choice（注目論文）にも選出されました。
本研究では、周期的な凹凸をもつ棒状要素が、隣り合う層の凹部同士の接触を保ちながら螺旋状に積層できる幾何学的条件を明らかにしました。層内の位相差が0または軸方向周期の半分に限られ、積層可能なピッチ角が整数で定まる離散的な系列をなすことを理論的に導き、衝突判定と剛体シミュレーションによって検証しました。また、ピッチ角が小さい構造ほど力学的に不安定になることも示しました。これらの成果は、生体に見られるブーリガン構造や繊維強化複合材料など、天然・人工材料に広く現れる螺旋積層構造の形成原理の理解につながります。
Discrete Pitch-Angle Conditions for Helicoidal Stacking of Periodically Corrugated Rods